厄爾尼諾和南方濤動（ENSO）是發生在熱帶太平洋地區的大尺度海－氣耦合現象，是影響全球氣候的關鍵因子🫚🙍🏽‍♀️。由於每個ENSO事件對應的熱帶海表面溫度異常的振幅、空間模態均不相同❤️‍，導致其與北半球熱帶外地區氣候的聯系存在很大不確定性🚴🏽‍♂️。

       全球大尺度大氣遙相關信號往往隨著ENSO事件強度增加而愈加明顯，故前人研究多選取強ENSO事件為研究對象。觀測分析表明🚀，多數ENSO事件往往只達到了中🍥、弱強度，而熱帶外地區大氣環流異常對強、弱ENSO事件的響應表現出明顯的非線性特征。另外，赤道太平洋地區緯向風-緯向海溫梯度-溫躍層傾斜三者之間存在著著名的Bjerknes正反饋過程。海溫梯度作為其中重要一環，對ENSO年際變率信號的發展和維持發揮著重要作用🧒🏿。那麽🙉，不同海溫異常強度及梯度配置下的ENSO事件將對北半球熱帶外地區大氣環流會產生怎樣的影響呢🈸？

       大氣科學研究院博士後張鵬、吳誌偉教授近期於《Journal of Climate》和《Climate Dynamics》發表系列論文，對上述問題進行了系統性解答🧑‍🔧。論文合作者包括夏威夷大學Bin Wang教授🤛🏿🧚‍♂️，青島海洋國家實驗室李建平教授。

       研究發現，冬季ENSO事件強度的變化與梯度變化具有一致性🚶🏻‍♀️‍➡️：強ENSO事件往往對應著強的東－西及熱帶－熱帶外太平洋海溫異常梯度，弱事件根據太平洋海溫異常梯度可分為強梯度型和弱梯度型兩類（圖1）。觀測和數值分析證明強梯度弱El Niño冬季大西洋急流和東亞副熱帶西風急流能夠從北太平洋延向東伸至北大西洋－歐亞大陸地區。這増加了由熱帶海溫異常激發的羅斯貝波在其向極傳播過程中被副熱帶急流捕獲的可能。被捕獲的擾動能量將沿著急流波導向東傳播，導致El Niño與北大西洋濤動（NAO）信號的耦合（圖2）👩‍🍼。對於La Niña事件，觀測和數值分析證明弱梯度弱La Niña事件往往對應著東亞南部地區冬季表面溫度的顯著降低🧛🏿‍♂️，這主要是由於赤道中東太平洋海溫負異常能夠在北太平洋地區激發出類似負位相北太平洋濤動（NPO）的大氣異常響應⚖️，其負極子部分加強了對流層中層的東亞大槽並引起對流層底層阿留申低壓加深並南移，有利於東亞冬季風的加強（圖3）。而上述現象在強ENSO冬季並不明顯。

       以上研究的開展有助於更全面深入地認識ENSO多樣性及其影響，能夠為提高北半球熱帶外地區短期氣候預測水平提供新的理論依據。

圖1 冬季（a）強El Niño，（b）強梯度弱El Niño🚵，（c）弱梯度弱El Niño表面溫度異常。（d），（e）🧏🏿，（f）為相應La Niña事件。打點區域通過90%信度t檢驗。（a），（b）與（d），（e）中紫框為mega-ENSO指數定義範圍🕚🙋。

圖2 冬季（a）強El Niño，（b）強梯度弱El Niño🛥🍣，（c）弱梯度弱El Niño對應的1000hPa位勢高度（等值線；陰影區域通過90%信度t檢驗）與水平風場（矢量；只顯示通過90%信度t檢驗值）🦸🏻‍♂️。（d），（e），（f）為相應200hPa緯向風場（打點區域通過90%信度t檢驗）🪬🆕。（a）🤦🏻‍♂️，（b），（c）中紅框為北大西洋區域🚈。

圖3 冬季（a）強La Niña，（b）強梯度弱La Niña🚗🙆🏻‍♀️，（c）弱梯度弱La Niña對應的海平面氣壓場（等值線；陰影區域通過95%與90%信度t檢驗）與10米水平風場（矢量；只顯示通過95%信度t檢驗值）,（d），（e），（f）為相應500hPa環流場🕴🏻。

Citations：

Zhang P, Wu ZW* and Li JP (2019) Reexamining the relationship of La Niña and the East Asian Winter Monsoon. Clim Dyn, 53: 779-791.https://doi.org/10.1007/s00382-019-04613-7

Zhang P, Wang B and Wu ZW* (2019) Weak El Niño and Winter Climate in the Mid-to High Latitudes of Eurasia. J Clim 32(2): 405-421. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-17-0583.1